本发明专利技术属于射频测量技术领域，特别涉及一种宽带射频频谱分析结构。因所述装置采用Harmonic Mixer，有频谱分析装置在较宽频率范围工作时，使得本地振荡器的频率变化范围减小，降低了本地振荡器的设计难度。同时由于Harmonic Mixer的输出频谱中含有除了有用信号之外的其他多种信号，而在本装置中采用一种算法，实现由Harmonic Mixer的输出信号，直接解算得输入信号的频谱。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及射频电子和可编程器件领域，尤其涉及一种射频频谱分析结构。
技术介绍
射频频谱分析仪是射频电子系统设计中不可缺少的仪器，广泛应用于无线电通讯设备、雷达等射频领域的频谱才测量，其结构，对仪器测量的频谱宽度、中频滤波器的设计和本地振荡器的设计有着极其重要的影响。目前，基波混频技术的频谱分析技术已经非常成熟，但是其缺点也变得越来越显著，主要是由于本地振荡器的频率变化范围不易做到非常的宽，这限制了射频频谱分析的带宽也变窄。由于传统的射频频谱分析结构，是直接测量中频信号的强度来间接测量射频输入信号的强度，故传统的射频频谱分析结构中的中频滤波器，通常采用腔体滤波器，以提高中频滤波器的性能，这对中频滤波器的设计提出了比较高的要求，使得中频滤波器的设计变得困难，会造成很高的成本和体积压力。由于当今对射频频谱分析仪的测量带宽，设计难度和成本等提出更高的要求，因此为确保实现射频频谱分析仪的基本功能的同时，应简化射频频谱分析仪的结构设计，拓宽射频频谱分析仪的带宽，提高集成度，这些已成为射频频谱分析仪的非常重要的设计要求。
技术实现思路
本专利技术提供了一种射频频谱分析仪的结构，以解决现有技术中的不足，降低射频频谱分析仪设计的复杂程度和成本高等问题。本专利技术一实施例射频频谱分析电路结构图，包括:带通滤波器，谐波混频器，本地振荡器，低通滤波器，低噪放大器，前端匹配电路，射频数字处理模块。本专利技术一实施例提出了一种谐波混频电路结构，包括:带通滤波器(I)，谐波混频(2)，射频巴伦(3)，低通滤波器(5)。其中，本地振荡器输出本振信号，本振信号通过射频巴伦(3)平衡驱动谐波混频(2)中的混频二极管，由于射频二极管的非线性特性产生了，以本振信号为基波的各次高次谐波，令自然数i取I至N，i表示第i次谐波，则所需的第i次谐波和射频输入谐波混频出中频信号，最后通过低通滤波器输出中频信号。射频信号通过由高低阻抗线和电容所组成的带通滤波器，分成两路。一路射频信号互连至第一只射频二极管的阴极，另一路射频信号互连至第二只二极管的阳极。第一只射频二极管的阳极和第二只二极管的阴极互连，然后通过一电阻送到由高低阻抗线构成的低通滤波器，由低通滤波器输出中频信号。中频信号送至低噪声放大器，以提高整个系统的信噪比，且已提供需要的功率增益，通过前端匹配电路，最后送至射频数字处理模块，对中频进行分析处理。分析处理的实现通过本专利技术中给出的算法实现，算法的程序结构方框图为图4。本专利技术又一实施例还提出了一种射频频谱分析电路结构，包括:带通滤波器(I)，谐波混频(2)，射频巴伦(3)，本地振荡器(4)，低通滤波器(5)，低噪放大器(6)，前端匹配电路(7)，高速AD转换器⑶，数据处理(9)。其中，射频数字处理模块内又，包括:高速AD转换器⑶和数据处理(9)。本专利技术一实施例提出了一种数据分析处理算法，由数据处理(9)负责。采用FPGA器件实现数据处理的算法，亦可采用DSP或ARM器件。算法的程序结构方框图为图4。因中频输出中很有可能包含多个信号，数据处理(9)负责分析并处理中频输出中的信号，从而得到射频输入的频谱。作为一改进，本地振荡器输出的本振信号无需复杂的滤波器，只需提供足够的驱动功率即可。降低了本地振荡器设计的复杂性。作为一改进，中频信号的频率可以选择的比较低。大大降低了中频信号处理电路的要求。作为一改进，可以标定射频频率数量、功率数量和对应的中频信号功率数量之间的关系，分段线性化后，将射频频率数量、功率数量和对应的中频信号功率数量储存成查找表，供后期计算使用。这样可以大大提高测量的精度。本专利技术的优点:由于采用了谐波混频器，使得本地振荡器的设计复杂度和成本降低。其次由于射频数字处理模块使用了本专利技术中的算法，规避了采用谐波混频器的缺点，即谐波混频器输出的中频信号中，可能存在不需要的谐波和射频输入混频得到的信号。这在很大程度上降低了中频滤波器的设计难度和成本。【附图说明】图1为本专利技术一实施例射频频谱分析电路结构图。图2为本专利技术又一实施例射频频谱分析电路结构图。图3为本专利技术一实施例射频频谱分析中的带通滤波器(1)，谐波混频(2)，射频巴伦(3)，低通滤波器(5)的电路图。图4为本专利技术一实施例射频频谱分析中，数据处理(9)的程序结构方框图。【具体实施方式】下面将结合附图对本专利技术做进一步说明。清楚完整的描述本专利技术实施例中的技术方案。基于本专利技术的实施例，在本领域里的技术人员，若没有做出创造性的劳动前提下，则所得出所有其他实施例都在本专利技术的保护范围内。本专利技术提供了一种射频频谱分析仪的结构，以解决本地振荡器频率变化范围和射频频谱分析带宽的矛盾。同时也解决了本地振荡器输出滤波器和中频滤波器设计的难度。图1为本专利技术一实施例射频频谱分析仪的电路结构图。参见图1，该电路结构，包括:带通滤波器，谐波混频器，本地振荡器，低通滤波器，低噪放大器，前端匹配电路，射频数字处理模块。图2为本专利技术又一实施例射频频谱分析仪的更为详细的电路结构图。参见图2，该电路结构，包括:带通滤波器(I)，谐波混频(2)，射频巴伦(3)，本地振荡器(4)，低通滤波器(5)，低噪放大器(6)，前端匹配电路(7)，高速AD转换器(8)，数据处理(9)。图3为具体实施的谐波混频器的电路。为了便于和标准的50欧姆匹配，谐波混频器的电路的射频输入、LO本振输入和中频输出，三端口都采用了标准的50欧姆阻抗。图3的具体实施的谐波混频器的电路，包括:带通滤波器(I)，谐波混频(2)，射频巴伦(3)，低通滤波器(5)。其中，带通滤波器(I)由高低阻抗线和一耦合电容构成。谐波混频(2)由两只参数相近的射频二极管构成。由带通滤波器(I)输出的信号分成两路，一路射频信号互当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种宽带射频频谱分析结构，其特征在于，包括：带通滤波器(1)，谐波混频(2)，射频巴伦(3)，本地振荡器(4)，低通滤波器(5)，低噪放大器(6)，前端匹配电路(7)，高速AD转换器(8),数据处理(9);其中，射频信号输入到带通滤波器(1)，滤除工作带宽之外的射频信号，再送到谐波混频(2)。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏腾飞，
申请(专利权)人：魏腾飞，
类型：发明
国别省市：甘肃;62
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